KR102210858B1 - Fluid control valve - Google Patents

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KR102210858B1
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다다히로 야스다
시게유키 하야시
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가부시키가이샤 호리바 에스텍
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Abstract

압력이나 유량 등의 유체 제어의 정밀도를 해치지 않고, 내부 용적을 저감할 수 있으며, 예를 들면 하강 응답 성능을 향상시킬 수 있는 유체 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 유체 제어 밸브는, 밸브 시트부(61)와, 상기 밸브 시트부(61)에 대해서 접리 가능하게 마련된 밸브체(4)와, 유체 저항(5)과, 상기 유체 저항(5)을 협지하는 한 쌍의 협지 부재(H)를 구비하며, 상기 유체 저항(5) 및 상기 한 쌍의 협지 부재(H)는, 상기 밸브체(4) 또는 상기 밸브체(4)를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 밸브 내 공간(S2)을 형성하고 있으며, 유체가 상기 밸브 내 공간(S2)으로부터 상기 유체 저항(5)을 통과하여 외부로 유출하도록 구성했다. An object of the present invention is to provide a fluid control valve capable of reducing an internal volume without impairing the precision of fluid control such as pressure or flow rate, and improving, for example, lowering response performance. The fluid control valve of the present invention comprises a valve seat portion 61, a valve body 4 provided to be foldable with respect to the valve seat portion 61, a fluid resistance 5, and the fluid resistance 5 A drive member that includes a pair of clamping members H to be clamped, and the fluid resistance 5 and the pair of clamping members H move the valve body 4 or the valve body 4 The valve inner space S2 is formed in which at least a portion of the valve is accommodated, and the fluid is configured to flow out from the valve inner space S2 through the fluid resistance 5.

Description

유체 제어 밸브{FLUID CONTROL VALVE}Fluid control valve {FLUID CONTROL VALVE}

본 발명은, 유체의 유량 또는 압력을 제어하기 위해서 이용되는 유체 제어 밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a fluid control valve used to control a flow rate or pressure of a fluid.

유체의 유량을 제어하고 싶은 경우, 복수의 유체 제어 기기를 각각 유로 상에 마련하여 유량 제어 장치가 구성되어 있다. 예를 들면 음속(音速) 노즐에 의해 유체의 유량을 제어하는 압력식 유량 제어 장치는, 유로의 상류로부터 차례로 유체 제어 밸브와, 압력 센서와, 유체 저항으로서 작용하는 스로틀(throttle) 기구를 각각 구비하고 있다. 그리고, 이 압력식 유량 제어 장치는, 유체 저항인 스로틀 기구의 전후의 압력이 임계(臨界) 압력비 이하가 되도록 상기 유체 제어 밸브의 개도(開度)가 상기 압력 센서의 측정값에 근거하여 제어된다. When it is desired to control the flow rate of the fluid, a plurality of fluid control devices are provided on each flow path, thereby configuring a flow rate control device. For example, a pressure type flow control device that controls the flow rate of a fluid using a sonic nozzle has a fluid control valve, a pressure sensor, and a throttle mechanism acting as a fluid resistance in sequence from the upstream of the flow path. Are doing. In this pressure-type flow control device, the opening degree of the fluid control valve is controlled based on the measured value of the pressure sensor so that the pressure before and after the throttle mechanism, which is the fluid resistance, is equal to or less than the critical pressure ratio. .

이러한 압력식 유량 제어 장치에 이용되는 스로틀 기구는, 스로틀 이외에 밸브체 및 이 밸브체를 구동하기 위한 액추에이터를 구비한 것이 있다. 특허 문헌 1에 나타내어지는 스로틀 기구는, 오리피스(orifice)가 형성된 내부 유로를 가지는 스로틀 블록과, 상기 오리피스의 협착(狹窄) 부분의 내경을 조절하기 위한 밸브체인 니들(needle)을 구비하고 있다. 또, 특허 문헌 2에 나타내어지는 스로틀 기구는, 내부 유로가 형성된 본체 블록과, 해당 내부 유로에 감합(嵌合, 끼워 맞춤)하도록 장착된 노즐 블록과, 상기 노즐 블록의 하류측 개구에 대해서 접리(接離) 가능하게 마련된 밸브체이며, 폐색(閉塞) 상태에서 하류측으로부터의 가스의 역류를 방지하는 밸브 시트를 구비하고 있다. Throttle mechanisms used in such pressure-type flow control devices include a valve body and an actuator for driving the valve body in addition to the throttle. The throttle mechanism shown in Patent Document 1 includes a throttle block having an inner flow path in which an orifice is formed, and a valve-chain needle for adjusting the inner diameter of the constricted portion of the orifice. In addition, the throttle mechanism shown in Patent Document 2 is folded with respect to a main body block having an internal flow path, a nozzle block mounted to fit into the internal flow path, and a downstream opening of the nozzle block. It is a valve body provided so that it can be closed, and has a valve seat that prevents reverse flow of gas from the downstream side in a closed state.

그런데, 상술한 바와 같은 유량 제어 장치에서는, 유체 제어 밸브, 압력 센서, 스로틀 기구가 유로 상에 각각 독립하여 마련되어 있으므로, 각 기기(機器)간을 접속하기 위한 유로분만큼 유량 제어 장치 내에서의 내부 용적이 발생해 버린다. 유량 제어 장치 내의 내부 용적이 크게 되면, 예를 들면 밸브를 전폐(全閉)하여 유체가 흐르지 않도록 한 경우에 내부 용적 내에 남아 있는 유체의 양도 많게 된다. 이 때문에, 밸브가 전폐되고 나서 유체의 유량이 거의 없어지기까지 걸리는 시간도 길어져 버린다. By the way, in the flow control device as described above, since the fluid control valve, the pressure sensor, and the throttle mechanism are each independently provided on the flow path, the internal flow rate control device is provided as much as the flow path for connecting each device. Volume is generated. When the internal volume in the flow control device becomes large, the amount of fluid remaining in the internal volume increases, for example, when the valve is completely closed to prevent fluid from flowing. For this reason, the time taken from the valve being completely closed until the flow rate of the fluid almost disappears also increases.

따라서, 유량 제어 장치의 하강 응답 성능(falling response performance)을 향상시키려고 고려한 경우, 종래는 각 기기를 가능한 한 근접시켜 마련하여, 각 기기간을 접속하기 위한 유로를 가늘고 짧게 형성하여, 내부 용적을 작게 하는 것이 행해지고 있었다. Therefore, when considering to improve the falling response performance of the flow control device, conventionally, each device is provided as close as possible to form a narrow and short flow path for connecting each device, thereby reducing the internal volume. Things were being done.

그렇지만, 각 기기간을 접속하는 유로를 너무 가늘고 짧게 하면, 유체 저항 이외의 부분에서 의도하지 않은 압력 손실이 발생할 가능성이 있어, 유량 제어 등의 정밀도가 악화될 우려가 있기 때문에, 일정 레벨 이하의 내부 용적으로 형성하는 것은 곤란했다. However, if the flow path connecting each device is too thin and short, there is a possibility that unintended pressure loss may occur in parts other than the fluid resistance, and the accuracy of flow control, etc. may be deteriorated, so the internal volume below a certain level It was difficult to form.

또, 예를 들면 유량 제어 장치를 구성하는 유체 제어 밸브나 스로틀 기구의 내부의 내부 용적을 저감하고, 하강 응답 성능을 향상시키는 경우도 상술한 것과 동일한 문제가 생길 수 있다. 특히 상술한 스로틀 기구의 구성은, 내부 용적을 저감하는 것을 의도한 것은 아니기 때문에, 무리하게 내부 용적을 작게 하면 스로틀 기구로서의 기능을 크게 해칠 우려가 있다. In addition, for example, when the internal volume of the fluid control valve or the throttle mechanism constituting the flow rate control device is reduced and the lowering response performance is improved, the same problems as described above may occur. In particular, since the configuration of the throttle mechanism described above is not intended to reduce the internal volume, there is a concern that the function as the throttle mechanism may be greatly impaired if the internal volume is excessively reduced.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평11－265217호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 11-265217 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2000－75931호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 2000-75931

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 압력이나 유량 등의 유체 제어의 정밀도를 해치지 않고, 내부 용적을 저감할 수 있으며, 예를 들면 하강 응답 성능을 향상시킬 수 있는 유체 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a fluid control valve capable of reducing the internal volume without impairing the precision of fluid control such as pressure or flow rate, and improving, for example, lowering response performance. It aims to provide.

즉, 본 발명의 유체 제어 밸브는, 밸브 시트부와, 상기 밸브 시트부에 대해서 접리(接離) 가능하게 마련된 밸브체와, 유로가 형성된 박판을 적층하여 이루어지는 유체 저항과, 상기 유체 저항을 협지(挾持)하는 한 쌍의 협지 부재를 구비하며, 상기 유체 저항 및 상기 한 쌍의 협지 부재가, 상기 밸브체 또는 상기 밸브체를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 밸브 내 공간을 형성하고 있으며, 유체가 상기 밸브 내 공간으로부터 상기 유체 저항을 통과하여 외부로 유출하거나, 혹은, 유체가 외부로부터 상기 유체 저항을 통과하여 상기 밸브 내 공간으로 유입하도록 구성되어 있고, 상기 밸브 내 공간에서의 유체의 압력을 측정하는 압력 센서를 더 구비하며, 상기 압력 센서에서 측정되는 상기 밸브 내 공간의 압력에 기초하여, 상기 밸브 시트부와 상기 밸브체와의 이간 거리가 제어되는 것을 특징으로 한다. That is, in the fluid control valve of the present invention, the fluid resistance formed by laminating a valve seat portion, a valve body provided to be foldable with respect to the valve seat portion, and a thin plate having a flow path, and the fluid resistance are held together. It includes a pair of holding members to (挾持), the fluid resistance and the pair of holding members form a space in the valve in which at least a part of the valve body or a driving member for moving the valve body is accommodated, , A fluid is configured to flow out from the inner space of the valve through the fluid resistance to the outside, or the fluid flows from the outside through the fluid resistance to flow into the inner space of the valve, and A pressure sensor for measuring a pressure is further provided, and a distance between the valve seat and the valve body is controlled based on the pressure in the space within the valve measured by the pressure sensor.

이러한 것이면, 유체 제어 밸브 자체가 상기 유체 저항을 구비하고 있으므로, 유체 제어 밸브의 외부에 예를 들면 유량 측정을 위해서 필요한 압력차를 생기게 하기 위한 유체 저항을 별도로 마련하지 않아도, 유량 제어 장치를 구성하는 것이 가능해진다. 즉, 유체 제어 밸브의 외부에 유체 저항을 마련할 필요가 없기 때문에, 각 기기를 접속하기 위한 유로를 마련할 필요가 없어, 그 만큼의 용적을 삭감할 수 있다. In this case, since the fluid control valve itself has the fluid resistance, the flow control device is configured without separately providing a fluid resistance for generating a pressure difference required for flow measurement, for example, outside the fluid control valve. It becomes possible. That is, since it is not necessary to provide a fluid resistance outside the fluid control valve, it is not necessary to provide a flow path for connecting each device, and the volume can be reduced by that amount.

게다가, 상기 유체 저항 및 상기 한 쌍의 협지 부재가, 상기 밸브체 또는 상기 밸브체를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 밸브 내 공간을 형성하고 있으며, 유체가 상기 밸브 내 공간으로부터 상기 유체 저항을 통과하여 외부로 유출하거나, 혹은, 유체가 외부로부터 상기 유체 저항을 통과하여 상기 밸브 내 공간으로 유입하도록 구성되어 있으므로, 상기 유체 저항을 상기 유체 제어 밸브 내의 유로에 있어서 그 도중(途中)이 아니라, 유체의 출구 또는 입구 근방에 배치할 수 있다. 이 때문에, 상기 유체 저항이 상기 유체 제어 밸브 내의 유로 등의 내부 공간에서 용적을 취하지 않아, 상기 밸브 내 공간 등의 내부 용적을 작게 형성하는 것이 가능해진다. In addition, the fluid resistance and the pair of holding members form a space in the valve in which at least a part of the valve body or a driving member for moving the valve body is accommodated, and the fluid resistance from the space inside the valve It is configured to pass through the flow to the outside, or the fluid flows from the outside through the fluid resistance and flows into the space inside the valve, so that the fluid resistance is not in the middle of the flow path in the fluid control valve. , It can be placed near the outlet or inlet of the fluid. For this reason, the fluid resistance does not take up a volume in an internal space such as a flow path in the fluid control valve, and it becomes possible to form a small internal volume such as the internal space of the valve.

게다가, 상기 유체 저항을 상기 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지하도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 해당 유체 저항을 얇게 형성해도 유체 제어 밸브 내에 고정할 수 있어, 상기 밸브 내 공간을 더 작게 하는 것이 가능해진다. In addition, since the fluid resistance is configured to be pinched by the pair of holding members, for example, even if the fluid resistance is formed thin, it can be fixed in the fluid control valve, and the space inside the valve can be made smaller. .

이와 같이, 본 발명의 유체 제어 밸브라면 종래에 필요했던 유체 제어 밸브와 유체 저항을 접속하기 위한 유로를 생략할 수 있고, 또, 유체 제어 밸브 내에 유체 저항을 마련하면서도 상기 밸브 내 공간의 내부 용적을 작게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트부를 폐지(閉止)했을 때에 상기 밸브 내 공간에 잔류하는 유체의 양을 최소한으로 할 수 있으므로, 압력 제어나 유량 제어에 본 발명의 유체 제어 밸브를 사용한 경우의 하강 응답 성능을 향상시킬 수 있다. As described above, in the case of the fluid control valve of the present invention, the flow path for connecting the fluid control valve and the fluid resistance previously required can be omitted, and while providing the fluid resistance in the fluid control valve, the internal volume of the space inside the valve is reduced. It can be formed small. Therefore, when the valve body closes the valve seat, the amount of fluid remaining in the space within the valve can be minimized, and thus, the down response when the fluid control valve of the present invention is used for pressure control or flow control. Can improve performance.

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상기 밸브 내 공간의 내부 용적을 가능한 한 작게 하고, 하강 응답성을 향상시키기 쉽게 하려면, 상기 유체 저항이 평판 모양으로 형성된 것이며, 상기 한 쌍의 협지 부재가 각각 상기 유체 저항의 각 면판부(面板部)의 어느 일방에 접촉하여 협지하도록 구성되어 있으면 좋다. In order to make the inner volume of the space inside the valve as small as possible and to make it easier to improve the lowering response, the fluid resistance is formed in a flat plate shape, and the pair of holding members are each face plate portion of the fluid resistance. ).

유체 제어 밸브를 구성하기 위해서 필수의 구성을 이용하면서 상기 밸브 내 공간의 내부 용적을 작게 형성할 수 있도록 하기 위한 구체적인 구성예로서는, 상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이, 내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 상기 내부 유로의 유출 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록이고, 상기 한 쌍의 협지 부재의 타방이, 상기 밸브체를 상기 밸브 시트부측으로 압압(押壓)하는 탄성체를 유지하는 탄성체 유지 블록이며, 상기 밸브 시트 블록과 상기 탄성체 유지 블록과의 사이에 상기 유체 저항이 협지되도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다. As a specific configuration example for reducing the internal volume of the space inside the valve while using the essential configuration for configuring the fluid control valve, one of the pair of clamping members and an internal flow path through which fluid flows therein are And a valve seat block having the valve seat portion formed around the outlet opening of the inner flow path, and the other side of the pair of holding members has an elastic body that presses the valve body toward the valve seat portion. It is an elastic body holding block to hold, and the thing which is comprised so that the said fluid resistance may be pinched between the said valve seat block and the said elastic body holding block is mentioned.

유체 제어 밸브를 구성하는 부재를 고정하여 감에 따라 상기 한 쌍의 협지 부재가 상기 유체 저항을 협지하여, 유체 저항이 소정 위치에 고정되도록 하기 위한 구체적인 구성예로서는, 내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 상기 내부 유로의 유출 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록을 더 구비하며, 상기 밸브 시트 블록이, 상기 밸브 시트 블록에 의해서 상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이 압압되어, 상기 유체 저항이 상기 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지되도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다. As the member constituting the fluid control valve is fixed, the pair of clamping members clamps the fluid resistance, and as a specific configuration example for fixing the fluid resistance at a predetermined position, an internal flow path through which the fluid flows is formed. And a valve seat block in which the valve seat portion is formed around an outlet opening of the inner flow path, wherein one of the pair of holding members is pressed by the valve seat block, and the What is structured so that the fluid resistance may be clamped by the said pair of clamping members is mentioned.

상기 유체 제어 밸브를 조립할 때에 상기 유체 저항이 조립 순서의 최종 순서측에서 장착되도록 하고, 상기 유체 저항의 장착 위치의 조정 등을 행하기 쉽게하기 위한 구체적인 구성예로서는, 상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이, 내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 해당 내부 유로의 유입 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록이고, 상기 한 쌍의 협지 부재의 타방이, 상기 내부 유로를 매개로 하여 상기 밸브체를 압압하는 다이어프램 구조체이며, 상기 밸브 시트 블록과 상기 다이어프램 구조체와의 사이에 상기 유체 저항이 협지되도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다. When assembling the fluid control valve, as a specific configuration example for allowing the fluid resistance to be mounted on the final order side of the assembly sequence, and to facilitate adjustment of the mounting position of the fluid resistance, one of the pair of holding members is , An internal flow path through which fluid flows is formed, and the valve seat block is a valve seat block in which the valve seat portion is formed around the inlet opening of the corresponding internal flow path, and the other side of the pair of clamping members is provided with the A diaphragm structure that presses a valve body, and is configured such that the fluid resistance is sandwiched between the valve seat block and the diaphragm structure.

상기 유체 저항 뿐만 아니라 상기 압력 센서도 마련한 경우에도 상기 유체 제어 밸브 내의 내부 용적이 증가하지 않도록 하려면, 상기 한 쌍의 협지 부재 중 어느 하나가, 상기 압력 센서를 수용하는 수용부와, 상기 수용부와 상기 밸브 내 공간을 연통시키는 연통부를 구비하는 것이라면 좋다. In order to prevent an increase in the internal volume of the fluid control valve even when the pressure sensor as well as the fluid resistance is provided, any one of the pair of clamping members includes a receiving portion for accommodating the pressure sensor, the receiving portion and Anything provided with a communication portion communicating the space inside the valve may be used.

이와 같이 본 발명의 유체 제어 밸브는, 상기 유체 저항이 상기 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지되어 있으므로, 해당 유체 저항을 얇게 형성하여 유지하는 것이 가능해진다. 또, 상기 유체 저항 및 상기 한 쌍의 협지 부재가, 상기 밸브체 또는 상기 밸브체를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 밸브 내 공간을 형성하고 있으며, 유체가 상기 밸브 내 공간으로부터 상기 유체 저항을 통과하여 외부로 유출하거나, 혹은, 유체가 외부로부터 상기 유체 저항을 통과하여 상기 밸브 내 공간으로 유입하도록 구성되어 있으므로, 상기 유체 저항은 상기 밸브 내 공간을 형성하기 위한 외벽으로 할 수 있어, 상기 유체 저항 자체에 의해 상기 유체 제어 밸브 내의 내부 용적을 점유하지 않도록 할 수 있다. 이들로부터, 상기 유체 제어 밸브 내의 내부 용적을 최대한 작게 형성할 수 있어, 예를 들면 하강 응답성 등을 향상시킬 수 있다. 또, 종래와 같이 각각 마련된 각 기기를 접속하기 위한 유로를 형성할 필요가 없으므로, 각 유로를 너무 가늘고 짧게 한 경우에 의도하지 않은 압력 손실이 발생하고 있던 문제를 애초에 생기지 않도록 할 수 있다. As described above, in the fluid control valve of the present invention, since the fluid resistance is pinched by the pair of holding members, it becomes possible to form and hold the fluid resistance thin. In addition, the fluid resistance and the pair of holding members form a space in the valve in which at least a part of the valve body or a driving member for moving the valve body is accommodated, and the fluid resistance from the space inside the valve Since it is configured to flow out to the outside by passing through, or to flow into the space inside the valve through the fluid resistance from the outside, the fluid resistance may be an outer wall for forming the space inside the valve, It is possible to prevent occupying the internal volume in the fluid control valve by the fluid resistance itself. From these, the internal volume in the fluid control valve can be formed as small as possible, and, for example, lowering responsiveness can be improved. Further, since it is not necessary to form a flow path for connecting each of the devices provided as in the prior art, it is possible to prevent the problem of unintended pressure loss from occurring when each flow path is made too thin and short.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브를 나타내는 모식적 단면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브를 나타내는 모식적 단면도.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브를 나타내는 모식적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a fluid control valve according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing a fluid control valve according to a second embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view showing a fluid control valve according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브(100)에 대해 도 1을 참조하면서 설명한다. 또, 각 도면에서의 유로 등에 나타낸 화살표는 유체의 흐름을 나타내는 것이다. A fluid control valve 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. In addition, arrows shown in flow paths and the like in each figure indicate the flow of fluid.

상기 유체 제어 밸브(100)는, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에서 반응 가스나 성분 가스 등의 유체의 유량을 제어하기 위해서 이용되는 것이다. 그리고, 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)는, 유로 상에 1개 마련하는 것만으로 유체의 유량을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. The fluid control valve 100 is used to control the flow rate of a fluid such as a reactive gas or a component gas in a semiconductor manufacturing process, for example. In addition, the fluid control valve 100 of the first embodiment is configured so that the flow rate of the fluid can be controlled only by providing one on the flow path.

이 유체 제어 밸브(100)는, 개략 직방체(直方體) 형상의 블록체(B)에 형성된 수용 오목부(B3)에 각 부재를 적층하여 감으로써 조립되어진다. 이 블록체(B)의 내부에는, 상기 수용 오목부(B3)에 대해서 유체를 유입시키기 위한 유입 유로(B1)와, 상기 수용 오목부(B3)로부터 유체를 유출시키기 위한 유출 유로(B2)가 내부에 형성되어 있다. This fluid control valve 100 is assembled by stacking and winding each member on a receiving concave portion B3 formed in a block body B having a substantially rectangular parallelepiped shape. In the interior of the block body B, an inflow passage B1 for introducing a fluid into the receiving concave portion B3 and an outflow passage B2 for discharging a fluid from the receiving concave portion B3 are provided. It is formed inside.

상기 유체 제어 밸브(100)는, 상기 블록체(B)에 조립되어진 상태에서 수용 오목부(B3)의 저면측으로부터, 센서 유지 블록(1), 탄성체 유지 블록(2), 판 스프링(3)(탄성체), 밸브체(4), 유체 저항(5), 밸브 시트 블록(6), 다이어프램 구조체(7), 피에조 스택(piezo stack)(8)을 적층하여 조립되어 있다. 제1 실시 형태에서는, 상기 유체 저항(5)은, 한 쌍의 협지(挾持) 부재(H)인 상기 밸브 시트 블록(6)과 상기 탄성체 유지 블록(2)에 의해 협지되어 있음과 아울러, 상기 밸브체(4)의 하류측에는 상기 유체 저항(5) 및 상기 한 쌍의 협지 부재(H)에 의해서 형성된 상기 밸브체(4)가 수용되는 밸브 내 공간인 하류측 밸브 내 공간(S2)이 형성되어 있다. 또, 상기 밸브체(4)의 상류측에는 상기 밸브 시트 블록(6) 및 상기 다이어프램 구조체(7)에 의해 형성된 상류측 밸브 내 공간(S1)이 형성되어 있다. The fluid control valve 100 is a sensor holding block 1, an elastic body holding block 2, and a leaf spring 3 from the bottom side of the receiving concave portion B3 in a state assembled to the block body B. (Elastic body), a valve body 4, a fluid resistance 5, a valve seat block 6, a diaphragm structure 7, and a piezo stack 8 are stacked and assembled. In the first embodiment, the fluid resistance 5 is clamped by the valve seat block 6 and the elastic body holding block 2 which are a pair of clamping members H, and the On the downstream side of the valve body 4, a space inside the valve on the downstream side (S2), which is a space inside the valve in which the valve body 4 formed by the fluid resistance 5 and the pair of clamping members H, is accommodated is formed. Has been. Further, on the upstream side of the valve body 4, an upstream side valve inner space S1 formed by the valve seat block 6 and the diaphragm structure 7 is formed.

즉, 상기 유입 유로(B1)로부터 상기 유체 제어 밸브(100) 내에 유입한 유체는, 상기 상류측 밸브 내 공간(S1)으로부터 상기 밸브 시트 블록(6)과 상기 밸브체(4)와의 사이를 통과하여, 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)으로 유입한다. 그리고, 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)에 유입한 유체는 상기 유체 저항(5)을 통과하여 상기 탄성체 유지 블록(2)의 외주면과 상기 수용 오목부(B3)와의 사이에 형성된 밸브 바깥 공간(S3)으로 유출하여, 최종적으로 상기 유출 유로(B2)로 흘러간다. That is, the fluid flowing into the fluid control valve 100 from the inflow passage B1 passes between the valve seat block 6 and the valve body 4 from the upstream valve inner space S1. Thus, it flows into the space S2 in the downstream valve. In addition, the fluid flowing into the downstream valve inner space (S2) passes through the fluid resistance (5) and is formed between the outer peripheral surface of the elastic body holding block (2) and the receiving recess (B3) ( It flows out to S3), and finally flows to the outflow flow path B2.

각 부에 대해서 상술한다. Each part will be described in detail.

상기 센서 유지 블록(1)은, 개략 원통 모양으로 형성되어 있으며, 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(P)를 유지하는 것이다. 이 센서 유지 블록(1)은, 상기 압력 센서(P)가 수용되는 수용부(11)와, 상기 수용부(11)와 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)을 연통시키는 연통부(12)가 형성되어 있다. The sensor holding block 1 is formed in a substantially cylindrical shape and holds a pressure sensor P for measuring the pressure of the fluid in the space S2 in the downstream valve. The sensor holding block 1 includes an accommodation part 11 in which the pressure sensor P is accommodated, and a communication part 12 that communicates the accommodation part 11 and the space S2 in the downstream side valve. Is formed.

상기 탄성체 유지 블록(2)은, 높이 보다도 외경이 큰 개략 두께가 두꺼운 원통 모양으로 형성된 것이며, 그 내주측의 공간에 상기 밸브체(4)를 상기 밸브 시트 블록(6)측으로 압압(押壓)하는 판 스프링(3)을 유지하는 것이다. 이 탄성체 유지 블록(2)의 외경은 상기 수용 오목부(B3)의 내경 보다도 약간 작게 되어 있으며, 상기 탄성체 유지 블록(2)과 상기 수용 오목부(B3)와의 사이에 상기 유출 유로(B2)와 연통하는 상기 밸브 바깥 공간(S3)이 형성되도록 되어 있다. The elastic body holding block 2 is formed in a cylindrical shape having a substantially thicker outer diameter than the height, and the valve body 4 is pressed toward the valve seat block 6 in the space on the inner circumference side thereof. It is to hold the leaf spring (3). The outer diameter of the elastic body holding block 2 is slightly smaller than the inner diameter of the receiving concave portion B3, and between the elastic body holding block 2 and the receiving concave portion B3, the outlet flow path B2 and A space S3 outside the valve to communicate is formed.

상기 유체 저항(5)은, 상기 탄성체 유지 블록(2)과 대략 동일한 외경과 내경을 가지는 편평(扁平) 링 모양으로 형성된 리스트릭터 링(restrictor ring)이다. 상기 유체 저항(5)은, 박판을 적층하여 형성되어 있으며, 그 반경 방향으로 미소(微小) 유로가 다수 형성되어 있다. 즉, 이 유체 저항(5)은, 유체가 통과하면 층류 상태로 흐르도록 구성되어 있어, 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)과 상기 밸브 바깥 공간(S3)과의 사이에 압력차를 생기게 하는 것이다. 상기 유체 저항(5)의 면판부는, 한 쌍의 협지 부재(H)인 상기 탄성체 유지 블록(2)과 상기 밸브 시트 블록(6)에 의해서 각각 압압 협지되어 있으며, 그 내측 둘레면 및 외측 둘레면만이 외부로 노출하도록 되어 있다. 따라서, 이 유체 저항(5)의 두께를 얇게 형성하는 것에 의해서 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)의 용적을 작게 형성할 수 있다. The fluid resistance 5 is a restrictor ring formed in the shape of a flat ring having an outer diameter and an inner diameter substantially the same as that of the elastic body holding block 2. The fluid resistance 5 is formed by laminating thin plates, and a large number of micro flow paths are formed in the radial direction thereof. In other words, the fluid resistance 5 is configured to flow in a laminar flow state when the fluid passes, thereby creating a pressure difference between the space inside the downstream valve S2 and the space S3 outside the valve. . The face plate portion of the fluid resistance 5 is pressed and held by the elastic body holding block 2 and the valve seat block 6, which are a pair of holding members H, respectively, and only the inner and outer circumferential surfaces thereof It is supposed to be exposed to the outside. Therefore, by forming the thickness of the fluid resistance 5 to be thin, the volume of the space S2 in the downstream valve can be made small.

상기 밸브 시트 블록(6)은, 개략 원통 모양으로 형성된 것이며, 내부에 2개의 내부 유로를 가짐과 아울러, 그 저면에 상기 밸브체(4)가 접촉하는 밸브 시트부(61)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 상기 밸브 시트 블록(6)은, 상기 유입 유로(B1)와 연통하는 외측면과 상면에 개구하는 단면 L자 모양으로 형성된 제1 내부 유로(C1)와, 상면과 저면과의 사이를 관통하는 제2 내부 유로(C2)를 가지고 있으며, 상기 제2 내부 유로(C2)의 유출 개구의 근방에 상기 밸브 시트부(61)가 형성되어 있다. 즉, 상기 유입 유로(B1)로부터 유입한 유체는, 상기 밸브 시트 블록(6)의 외측면으로부터 상면측으로 흐르고, 그 후, 상면측으로부터 상기 밸브 시트부(61)가 있는 저면측으로 흘러간다. 그리고, 상기 밸브체(4)는 이 밸브 시트부(61)에 대해서 접리 가능하게 마련되어 있으며, 상기 밸브 시트부(61)와 상기 밸브체(4)와의 이간 거리가 변경됨으로써 유체 제어 밸브(100)로서의 개도가 조절되도록 구성되어 있다. The valve seat block 6 is formed in a substantially cylindrical shape, has two internal flow paths therein, and a valve seat portion 61 to which the valve body 4 contacts is formed on its bottom surface. More specifically, the valve seat block 6 includes a first inner flow path C1 formed in an L-shaped cross-section opening on an outer surface communicating with the inflow passage B1 and an upper surface, and an upper surface and a bottom surface. It has a second internal flow path C2 penetrating therebetween, and the valve seat part 61 is formed in the vicinity of an outlet opening of the second internal flow path C2. That is, the fluid flowing in from the inflow passage B1 flows from the outer surface of the valve seat block 6 to the upper surface side, and then flows from the upper surface side to the bottom surface side of the valve seat portion 61. In addition, the valve body 4 is provided to be foldable with respect to the valve seat portion 61, and the fluid control valve 100 is changed by a distance between the valve seat portion 61 and the valve body 4 It is configured to adjust the degree of opening as.

상기 다이어프램 구조체(7)는, 상기 밸브 시트 블록(6)의 상면측을 상기 상류측 밸브 내 공간(S1)이 형성되도록 밀폐하는 것으로서, 상기 블록체(B)에 대해서 고정되는 개략 링 모양의 고정부(71)와, 상기 제2 내부 유로(C2)를 매개로 하여 상기 밸브체(4)를 압압하여 상기 밸브체(4)를 이동시키는 구동 부재인 플런저부(72)와, 상기 고정부(71)와 상기 플런저부(72)와의 사이를 접속하는 막(膜) 모양 부분인 다이어프램(73)을 구비한 것이다. 상기 고정부(71)를 상기 블록체(B)에 나사에에 의해서 체결하여 가는 것에 의해, 상기 다이어프램 구조체(7)보다도 하층의 부재가 상기 수용 오목부(B3)의 저면으로 압압되어, 상기 한 쌍의 협지 부재(H)에 의해 상기 유체 저항(5)이 소정 위치에 고정되도록 구성되어 있다. The diaphragm structure 7 seals the upper surface side of the valve seat block 6 so that the upstream valve inner space S1 is formed, and is a schematically ring-shaped structure fixed to the block body B. A plunger part 72 which is a driving member for moving the valve body 4 by pressing the valve body 4 via the top 71 and the second internal flow path C2, and the fixing part ( It is provided with a diaphragm 73 which is a membrane-shaped part connecting between 71 and the plunger part 72. By fastening the fixing part 71 to the block body B with a screw, a member lower than the diaphragm structure 7 is pressed to the bottom surface of the receiving recess B3, The fluid resistance 5 is configured to be fixed at a predetermined position by a pair of holding members H.

상기 피에조 스택(8)은, 인가되는 전압에 의해서 그 신축량이 제어되는 것 로서, 상기 플런저부(72)의 밸브체(4)의 반대측 단부를 압압함으로써, 상기 밸브체(4)의 위치를 제어하는 것이다. The piezo stack 8 is the amount of expansion and contraction being controlled by the applied voltage, and the position of the valve body 4 is controlled by pressing the opposite end of the valve body 4 of the plunger part 72 Is to do.

다음으로 이 유체 제어 밸브(100)만을 이용하여 유체의 유량을 제어하는 경우에 대해 설명한다. Next, a case where the flow rate of the fluid is controlled using only the fluid control valve 100 will be described.

상기 밸브 시트부(61)와 상기 밸브체(4)와의 이간 거리인 상기 유체 제어 밸브(100)의 개도는, 상기 압력 센서(P)에서 측정되는 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)의 압력에 근거하여 측정되는 유체의 측정 유량과, 유저에 의해 설정되는 설정 유량의 편차에 근거하여 제어된다. The opening degree of the fluid control valve 100, which is a distance between the valve seat part 61 and the valve body 4, is determined by the pressure in the space S2 in the downstream valve measured by the pressure sensor P. It is controlled based on the deviation of the measured flow rate of the fluid measured based on and the set flow rate set by the user.

보다 구체적으로는, 상기 유출 유로(B2)가 대략 진공압으로 유지되어 있는 챔버에 접속되어 있는 경우, 예를 들면 상기 유체 저항(5)의 상류측에 있는 상기 하류측 밸브 내 공간(S2) 내의 압력의 제곱에 소정의 계수를 곱함으로써 유체의 측정 유량을 산출할 수 있다. More specifically, when the outflow flow path B2 is connected to a chamber maintained at approximately vacuum pressure, for example, in the downstream valve inner space S2 on the upstream side of the fluid resistance 5 The measured flow rate of the fluid can be calculated by multiplying the square of the pressure by a predetermined coefficient.

따라서, 상기 유체 제어 밸브(100)가 구비하는 압력 센서(P)의 측정 압력으로부터, 측정 유량을 산출하고, 설정 유량과 측정 유량의 편차가 작게 되도록 상기 피에조 스택(8)에 인가하는 전압을 제어하는 개도 제어부(도시하지 않음)를 컴퓨터등을 이용하여 구성하면, 상기 유체 제어 밸브(100)만을 유로 상에 마련하는 것만으로 유량 제어 장치를 구성할 수 있다. Accordingly, the measured flow rate is calculated from the measured pressure of the pressure sensor P provided in the fluid control valve 100, and the voltage applied to the piezo stack 8 is controlled so that the deviation between the set flow rate and the measured flow rate is small. If the opening degree control unit (not shown) is configured using a computer or the like, the flow control device can be configured only by providing the fluid control valve 100 on the flow path.

상술해 온 바와 같이 상기 유체 제어 밸브(100)는, 상기 유체 저항(5) 및 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)의 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(P)를 구비하고 있으므로, 예를 들면 유량 제어 장치를 구성하는 경우에 종래와 같이 유로 상에 유체 저항이나 압력 센서(P)를 별도로 마련할 필요가 없다. 따라서, 유로에는 상기 유체 제어 밸브(100)만을 마련하면 되기 때문에, 각 기기를 접속하기 위한 유로를 형성하지 않아도 되어, 유량 제어 장치를 구성하기 위해서 종래에 필요했던 유로분만큼 내부 용적을 작게 할 수 있다. As described above, the fluid control valve 100 is provided with a pressure sensor P for measuring the fluid resistance 5 and the pressure of the fluid in the space S2 in the downstream valve. For example, when configuring the flow rate control device, it is not necessary to separately provide a fluid resistance or pressure sensor P on the flow path as in the prior art. Therefore, since only the fluid control valve 100 needs to be provided in the flow path, it is not necessary to form a flow path for connecting each device, and the internal volume can be reduced by the amount of flow paths conventionally required to configure the flow control device. have.

게다가, 상기 밸브체(4)보다도 하류측에 있는 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)을 상기 한 쌍의 협지 부재(H)와 함께 형성하도록 마련하고 있으므로, 상기 유체 제어 밸브(100) 내의 유로의 최종적인 출구에 상기 유체 저항(5)를 배치할 수 있다. 그리고, 상기 유체 저항(5)은, 편평한 링 모양으로 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 협지 부재(H)에 의해 협지되어 있으므로, 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)의 용적도 작게 형성할 수 있다. 즉, 상기 유체 제어 밸브(100)는 상기 유체 저항(5)을 구비하면서도, 그 내부 용적을 저감할 수 있다. In addition, since the downstream valve inner space S2 located downstream of the valve body 4 is formed together with the pair of holding members H, the flow path in the fluid control valve 100 is It is possible to place the fluid resistor 5 at the final outlet. In addition, since the fluid resistance 5 is formed in a flat ring shape and is pinched by the pair of holding members H, the volume of the space S2 in the downstream valve can be formed to be small. . That is, while the fluid control valve 100 has the fluid resistance 5, its internal volume can be reduced.

게다가, 상기 압력 센서(P)는 상기 센서 유지 블록(1) 내에 수용되어 있으며, 상기 연통부(12)를 매개로 하여 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)의 압력을 측정할 수 있도록 하고 있으므로, 이 압력 센서(P)를 마련하는 것에 의해서도 내부 용적이 증가하는 것을 방지할 수 있다. In addition, since the pressure sensor P is accommodated in the sensor holding block 1, it is possible to measure the pressure in the space S2 in the downstream valve via the communication part 12, Also by providing this pressure sensor P, it is possible to prevent an increase in the internal volume.

이들로부터, 유체 제어 밸브(100) 단체(單體)로 고려한 경우에도 종래 보다도 그 내부 용적을 작게 할 수 있다. From these, even when considering the fluid control valve 100 as a single body, its internal volume can be made smaller than before.

따라서, 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)를 이용하면 내부 용적이 매우 작은 유량 제어 장치를 구성하는 것이 가능해지므로, 개도가 제로가 되고 나서 실제로 유량이 제로가 되기까지의 하강 시간도 짧게 할 수 있다. 즉, 상기 유체 제어 밸브(100)에 의해서 하강 응답 성능 등의 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다. Therefore, if the fluid control valve 100 of the first embodiment is used, it becomes possible to configure a flow control device having a very small internal volume, so that the fall time from the opening degree to zero until the actual flow rate becomes zero is also shortened. I can. That is, the fluid control valve 100 can improve control precision, such as lowering response performance.

또, 유량 제어 장치를 구성하기 위해서는, 압력 센서(P)나 유체 저항 등의 별도의 부재를 필요로 하지 않기 때문에, 유량 제어 장치를 구성할 때의 부품 코스트도 저감할 수 있다. In addition, in order to configure the flow rate control device, separate members such as the pressure sensor P and fluid resistance are not required, and thus the cost of parts when configuring the flow rate control device can be reduced.

다음으로 제2 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 대해 도 2를 참조하면서 설명한다. 또, 제1 실시 형태와 공통하는 부재에는 동일 부호를 부여하는 것으로 한다. Next, a fluid control valve 100 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 2. In addition, the same reference numerals are given to members common to those in the first embodiment.

제2 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)는, 제1 실시 형태에서는 상기 유체 저항(5)이 상기 밸브 시트 블록(6)과 상기 탄성체 유지 블록(2)과의 사이에 협지되어 있던 것에 대하여, 상기 유체 저항(5)이 상기 탄성체 유지 블록(2)과 상기 센서 유지 블록(1)과의 사이에 협지되어 있는 점이 다르다. 환언하면, 제1 실시 형태에서는 상기 한 쌍의 협지 부재(H)는 상기 밸브 시트 블록(6)과 상기 탄성체 유지 블록(2)이었던 것에 대하여, 제2 실시 형태에서는 상기 한 쌍의 협지 부재(H)는 상기 탄성체 유지 블록(2)과, 상기 센서 유지 블록(1)이다. 그리고, 제2 실시 형태에서도 한 쌍의 협지 부재(H) 및 유체 저항(5)에 의해 형성된 하류측 밸브 내 공간(S2)이, 상기 밸브체(4)가 수용되는 밸브 내 공간에 상당하고, 유체가 하류측 밸브 내 공간으로부터 유체 저항(5)을 통과하여 유체 제어 밸브(100)의 외부로 유출하도록 구성되어 있다. In the fluid control valve 100 of the second embodiment, in the first embodiment, the fluid resistance 5 was sandwiched between the valve seat block 6 and the elastic body holding block 2, The difference is that the fluid resistance (5) is sandwiched between the elastic body holding block (2) and the sensor holding block (1). In other words, in the first embodiment, the pair of holding members H is the valve seat block 6 and the elastic body holding block 2, whereas in the second embodiment, the pair of holding members H ) Is the elastic body holding block 2 and the sensor holding block 1. Also in the second embodiment, the downstream valve inner space S2 formed by the pair of holding members H and the fluid resistance 5 corresponds to the valve inner space in which the valve body 4 is accommodated, The fluid is configured to flow out of the fluid control valve 100 through the fluid resistance 5 from the space inside the downstream valve.

또, 상기 유체 저항(5)은 상기 탄성체 유지 블록(2)보다도 내경을 작게 한 편평 링 모양으로 형성되어 있다. In addition, the fluid resistance 5 is formed in a flat ring shape with an inner diameter smaller than that of the elastic body holding block 2.

이러한 제2 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)라도 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)와 마찬가지로 내부 용적을 작게 하고, 하강 응답 성능을 향상시킬 수 있다. Like the fluid control valve 100 of the first embodiment, even the fluid control valve 100 according to the second embodiment can reduce the internal volume and improve the lowering response performance.

다음으로 제3 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 또, 제1 실시 형태와 공통하는 부재에는 동일 부호를 부여하는 것으로 한다. Next, a fluid control valve 100 according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 3. In addition, the same reference numerals are given to members common to those in the first embodiment.

제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에서는 유체가 상부측으로부터 하부측으로 흐르도록 구성되어 있던 것에 대해서, 제3 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)는 하부측으로부터 상부측으로 유체가 흐르도록 구성되어 있다. 이 흐름의 방향이 역방향으로 되어 있는데 맞추어 제3 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에서는 상기 유체 저항(5)이 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)을 상기 밸브체(4)의 하류측에 형성하도록, 상기 밸브 시트 블록(6)과 상기 다이어프램 구조체(7)와의 사이에 협지되어 있다. 환언하면, 상기 밸브 시트 블록(6), 상기 유체 저항(5), 및 상기 다이어프램 구조체(7)에 상기 하류측 밸브 내 공간(S2)이 형성되어 있으며, 제3 실시 형태에서는 상기 밸브체(4)를 이동시키는 구동 부재인 플런저부(72)의 적어도 일부가 이 하류측 밸브 내 공간(S2)에 수용되어 있다. In the fluid control valve 100 of the first embodiment, the fluid is configured to flow from the upper side to the lower side, whereas the fluid control valve 100 of the third embodiment is configured to flow the fluid from the lower side to the upper side. have. In the fluid control valve 100 of the third embodiment, in accordance with this flow direction, in the fluid control valve 100 of the third embodiment, the fluid resistance 5 forms the space inside the downstream valve S2 on the downstream side of the valve body 4 Thus, it is sandwiched between the valve seat block 6 and the diaphragm structure 7. In other words, the valve seat block 6, the fluid resistance 5, and the diaphragm structure 7 have the downstream valve inner space S2, and in the third embodiment, the valve body 4 At least a part of the plunger portion 72, which is a driving member for moving ), is accommodated in the space S2 in the downstream valve.

또, 제3 실시 형태에서는 상기 탄성체 유지 블록(2)의 기능을 상기 센서 유지 블록(1)이 겸하도록 되어 있으며, 상기 탄성체 유지 블록(2)은 생략되어 있다. Further, in the third embodiment, the sensor holding block 1 also functions as the elastic body holding block 2, and the elastic body holding block 2 is omitted.

즉, 제3 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)는 수용 오목부(B3)에 조립된 상태에서 저면측으로부터, 센서 유지 블록(1), 밸브체(4), 밸브 시트 블록(6), 유체 저항(5), 다이어프램 구조체(7)가 마련되어 있다. That is, the fluid control valve 100 of the third embodiment is a sensor holding block 1, a valve body 4, a valve seat block 6, and a fluid from the bottom side in a state assembled in the receiving recess B3. A resistor 5 and a diaphragm structure 7 are provided.

상기 센서 유지 블록(1)은 상기 유입 유로(B1)에 접속되는 제1 내부 유로(C1)가 형성되어 있으며, 상기 밸브 시트 블록(6)의 상면과 저면을 관통하는 제2 내부 유로(C2)에 연통하도록 되어 있다. The sensor holding block 1 has a first internal flow path C1 connected to the inflow flow path B1, and a second internal flow path C2 passing through the upper and lower surfaces of the valve seat block 6 It is supposed to communicate with.

상기 밸브 시트 블록(6)은, 제2 내부 유로(C2)에 개구되고, 상기 센서 유지 블록(1)의 압력 센서(P)가 수용되어 있는 수용부(11)까지를 연통하도록 연통부(12)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 센서 유지 블록(1)의 상면 및 상기 밸브 시트 블록(6)의 저면과의 사이에는 상기 제2 내부 유로의 유입 개구와, 상기 연통부(12)와의 사이가 나누어지도록 상기 밸브 시트 블록(6)의 연통부(12)의 저면측 개구부의 주위와 최외주의 부분에 씰링(SL)이 실시되어 있다. The valve seat block 6 is opened in the second internal flow path C2, and the communication part 12 communicates with the receiving part 11 in which the pressure sensor P of the sensor holding block 1 is accommodated. ) Is formed. In addition, the valve seat block is divided between the upper surface of the sensor holding block 1 and the lower surface of the valve seat block 6 so that the inflow opening of the second internal flow path and the communication part 12 are divided. Sealing (SL) is applied to the periphery of the opening on the bottom side of the communication portion 12 of (6) and the outermost periphery.

이러한 제3 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)라도, 유체의 흐름을 제1 실시 형태와는 상하 방향에 대해서 역방향으로 하면서, 내부 용적을 작게 구성할 수 있고, 하강 응답 성능을 향상시킬 수 있다. Even with the fluid control valve 100 of the third embodiment, the internal volume can be made small while the flow of the fluid is in a direction opposite to that of the first embodiment, and the lowering response performance can be improved.

그 외의 실시 형태에 대해 설명한다. Other embodiments will be described.

상기 각 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브가 상기 유체 저항 외에 압력 센서를 구비한 것이었지만, 예를 들면 압력 센서를 생략하고, 유체 저항만을 구비한 것이라도 상관없다. 또, 상기 유체 제어 밸브를 이용하여 유량 제어 장치를 구성하는 구체예에 대해 나타냈지만, 예를 들면 압력 제어 장치를 구성하기 위해서 본 발명의 유체 제어 밸브를 이용해도 상관없다. In each of the above embodiments, the fluid control valve is provided with a pressure sensor in addition to the fluid resistance. For example, the pressure sensor may be omitted and only the fluid resistance may be provided. Further, although a specific example of constituting a flow control device using the fluid control valve has been described, for example, the fluid control valve of the present invention may be used to configure a pressure control device.

게다가, 상기 유체 제어 밸브가 2개의 압력 센서를 가지는 것이며, 상기 유체 저항의 전후에서의 유체의 압력을 측정할 수 있도록 구성하고, 보다 정확하게 유량을 측정할 수 있도록 해도 상관없다. 이와 같이 하여, 하류측의 압력에 의하지 않고 유량을 정확하게 측정할 수 있도록 하고, 유체 제어 밸브 단체(單體)로 유체의 질량 유량 또는 체적 유량을 제어할 수 있는 매스 플로우 컨트롤러를 구성해도 괜찮다. 또, 압력 센서는 반드시 상기 센서 유지 블록 내에 수용되어 있을 필요는 없으며, 상기 하류측 밸브 내 공간의 압력을 측정할 수 있도록 그 외의 부재 내에 수용하여 마련해도 좋다. In addition, the fluid control valve may have two pressure sensors, it may be configured so as to measure the pressure of the fluid before and after the fluid resistance, so that the flow rate can be more accurately measured. In this way, a mass flow controller capable of accurately measuring the flow rate regardless of the downstream pressure, and capable of controlling the mass flow rate or the volume flow rate of a fluid with a single fluid control valve may be constructed. Further, the pressure sensor does not necessarily need to be housed in the sensor holding block, but may be housed in other members so as to measure the pressure in the space inside the downstream valve.

상기 유체 저항의 구체예로서는, 리스트릭터 링 뿐만 아니라, 그 외의 층류 소자나 음속 노즐 등이라도 상관없다. 요컨대 상기 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지되도록 하여 상기 유체 제어 밸브 내에 마련되어 있으면 된다. 또, 각 실시 형태와 마찬가지로 상기 유체 저항이 평판 모양으로 형성되어 있으며, 해당 유체 저항의 면판부를 협지 부재가 압압하도록 하여 고정하면, 상기 유체 저항을 설계대로의 위치에 고정하고, 설계대로의 압력 손실을 발생시킬 수 있다. As a specific example of the fluid resistance, not only a restrictor ring, but also other laminar flow elements, sonic nozzles, etc. may be used. In short, it is sufficient to be provided in the fluid control valve so as to be pinched by the pair of holding members. In addition, as in each embodiment, the fluid resistance is formed in a flat plate shape, and when the holding member presses and fixes the surface plate of the fluid resistance, the fluid resistance is fixed at the position as designed, and the pressure loss as designed. Can occur.

상기 각 실시 형태에서는 노멀 클로우즈 타입(normal close type)의 유체 제어 밸브를 예시했지만, 노멀 오픈 타입(normal open type)의 유체 제어 밸브로서 본 발명을 구성하는 것도 가능하다. 상기 유체 저항은, 상기 각 실시 형태가 나타낸 한 쌍의 협지 부재의 조합 뿐만 아니라, 그 외의 부재의 조합에 의해 협지하도록 해도 상관없다. In each of the above embodiments, a fluid control valve of a normal close type has been illustrated, but the present invention can also be configured as a fluid control valve of a normal open type. The fluid resistance may be clamped not only by the combination of the pair of clamping members shown in each of the above embodiments, but also by combination of other members.

상기 각 실시 형태에서는, 유체가 밸브 내 공간으로부터 유체 저항을 통과하여 외부로 유출하도록 구성된 유체 제어 밸브를 나타냈지만, 반대로, 유체측이 외부로부터 유체 저항을 통과하여 밸브 내 공간으로 유입하도록 구성한 것이라도 좋다. 환언하면, 상기 한 쌍의 협지 부재 및 유체 저항에 의해 형성되고, 상기 밸브체 또는 상기 밸브체를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 것이 밸브체의 상류측에 형성되는 상류측 밸브 내 공간이 되도록 구성해도 괜찮다. 이러한 것이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. In each of the above embodiments, a fluid control valve configured to allow fluid to pass through the fluid resistance from the space inside the valve and to flow out to the outside, but on the contrary, even if the fluid side is configured to pass through the fluid resistance from the outside and flow into the space inside the valve. good. In other words, the space in the upstream valve formed on the upstream side of the valve body is formed by the pair of holding members and the fluid resistance, and accommodates at least a part of the valve body or the drive member for moving the valve body It is okay to configure it as much as possible. Even in such a case, the same effects as in each of the above embodiments can be achieved.

게다가, 본 명세서에서 나타낸 유체 저항, 압력 센서가 마련되기 위한 설치 구성 및 방법에 대해서는 유체 제어 밸브에만 한정되지 않고, 그 외의 유체 기기에 이용해도 상관없다. 즉, 상기 설치 구성이, 유체 기기의 내부에 마련되어 있으며, 내부 공간을 형성하는 유체 저항과, 해당 유체 저항에 의해 형성되는 유체 기기의 내부 공간과 연통하는 연통로와, 상기 연통로를 매개로 하여 상기 내부 공간의 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 구비한 것이면 좋다. 상기 내부 공간의 용적을 가능한 한 작게 하려면, 상기 유체 저항이, 유체 기기를 구성하는 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지하여 고정되고, 상기 압력 센서도 유체 기기를 구성하는 부재 내에 마련되며, 해당 압력 센서와 상기 내부 공간과의 사이를 연통하도록 상기 연통로를 마련하면 좋다. 이러한 것이라면, 종래, 유체 저항이나 압력 센서와는 따로 떨어진 장소에 마련되어 있던 유체 기기에 대해서도, 유체 기기 내에 상기 유체 저항 및 압력 센서를 마련하고, 각 기기를 접속하기 위해서 필요했던 접속용 유로를 없애, 내부 용적을 작게 하여, 측정이나 제어에서의 응답성을 높일 수 있다. Further, the installation configuration and method for providing the fluid resistance and pressure sensor shown in the present specification are not limited only to the fluid control valve, and may be used for other fluid devices. That is, the installation configuration is provided in the interior of the fluid device, the fluid resistance forming the internal space, the communication path communicating with the internal space of the fluid device formed by the fluid resistance, and the communication path It may be provided with a pressure sensor for measuring the pressure in the inner space. In order to make the volume of the inner space as small as possible, the fluid resistance is clamped and fixed by a pair of holding members constituting the fluid device, and the pressure sensor is also provided in the member constituting the fluid device, and the pressure sensor The communication path may be provided so as to communicate between the and the inner space. If this is the case, for a fluid device conventionally provided in a place separate from the fluid resistance or pressure sensor, the fluid resistance and pressure sensor is provided in the fluid device, and the connection flow path required to connect each device is eliminated, By reducing the internal volume, responsiveness in measurement and control can be improved.

그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에서 여러 가지 변형이나 실시 형태의 조합을 행해도 상관없다. In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed as long as they do not contradict the spirit of the present invention.

[산업상의 이용 가능성][Industrial availability]

본 발명의 유체 제어 밸브에 의하면, 내부 용적을 최대한 작게 형성할 수 있어, 예를 들면 압력 제어나 유량 제어에서의 하강 응답성 등을 향상시킨 유체 제어 장치를 구성하는 것이 가능해진다. According to the fluid control valve of the present invention, the internal volume can be formed as small as possible, and for example, it becomes possible to configure a fluid control device having improved lowering responsiveness in pressure control and flow rate control.

100 - 유체 제어 밸브 H - 한 쌍의 협지 부재
4 - 밸브체 5 - 유체 저항
6 - 밸브 시트 블록 61 - 밸브 시트부
S2 - 하류측 밸브 내 공간(밸브 내 공간)100-fluid control valve H-pair of clamping members
4-valve body 5-fluid resistance
6-valve seat block 61-valve seat section
S2-Space inside the downstream valve (space inside the valve)

Claims (7)

밸브 시트부와,
상기 밸브 시트부에 대해서 접리(接離) 가능하게 마련된 밸브체와,
유로가 형성된 박판을 적층하여 이루어지는 유체 저항과,
상기 유체 저항을 협지(挾持)하는 한 쌍의 협지 부재를 구비하며,
상기 유체 저항 및 상기 한 쌍의 협지 부재가, 상기 밸브체 또는 상기 밸브체를 이동시키는 구동 부재의 적어도 일부가 수용되는 밸브 내 공간을 형성하고 있으며, 유체가 상기 밸브 내 공간으로부터 상기 유체 저항을 통과하여 외부로 유출하거나, 혹은, 유체가 외부로부터 상기 유체 저항을 통과하여 상기 밸브 내 공간으로 유입하도록 구성되어 있고,
상기 밸브 내 공간에서의 유체의 압력을 측정하는 압력 센서를 더 구비하며,
상기 압력 센서에서 측정되는 상기 밸브 내 공간의 압력에 기초하여, 상기 밸브 시트부와 상기 밸브체와의 이간 거리가 제어되는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.A valve seat part,
A valve body provided to be foldable with respect to the valve seat portion,
Fluid resistance formed by laminating thin plates with flow paths formed thereon, and
It has a pair of clamping members for clamping the fluid resistance,
The fluid resistance and the pair of holding members form a space in the valve in which the valve body or at least a part of a driving member for moving the valve body is accommodated, and the fluid passes through the fluid resistance from the space inside the valve. It is configured to flow out to the outside or to flow into the space inside the valve through the fluid resistance from the outside,
Further comprising a pressure sensor for measuring the pressure of the fluid in the space inside the valve,
A fluid control valve, characterized in that the separation distance between the valve seat and the valve body is controlled based on the pressure in the space inside the valve measured by the pressure sensor. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 유체 저항은 평판 모양으로 형성된 것이며,
상기 한 쌍의 협지 부재가 각각 상기 유체 저항의 각 면판부(面板部) 중 어느 일방에 접촉하여 협지하도록 구성되어 있는 유체 제어 밸브.The method according to claim 1,
The fluid resistance is formed in a plate shape,
A fluid control valve configured such that the pair of clamping members respectively contact and clamp one of the surface plate portions of the fluid resistance. 청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이, 내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 상기 내부 유로의 유출 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록이고,
상기 한 쌍의 협지 부재의 타방이, 상기 밸브체를 상기 밸브 시트부측으로 압압(押壓)하는 탄성체를 유지하는 탄성체 유지 블록이며,
상기 밸브 시트 블록과 상기 탄성체 유지 블록과의 사이에 상기 유체 저항이 협지되도록 구성되어 있는 유체 제어 밸브.The method according to claim 1,
One of the pair of holding members is a valve seat block in which an inner flow path through which a fluid flows is formed, and the valve seat portion is formed around an outlet opening of the inner flow path,
The other of the pair of clamping members is an elastic body holding block for holding an elastic body that presses the valve body toward the valve seat portion,
A fluid control valve configured such that the fluid resistance is sandwiched between the valve seat block and the elastic member holding block. 청구항 1에 있어서,
내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 상기 내부 유로의 유출 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록을 더 구비하며,
상기 밸브 시트 블록이, 해당 밸브 시트 블록에 의해서 상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이 압압되어, 상기 유체 저항이 상기 한 쌍의 협지 부재에 의해 협지되도록 구성되어 있는 유체 제어 밸브.The method according to claim 1,
An internal flow path through which a fluid flows is formed, and further comprising a valve seat block having the valve seat portion formed around an outlet opening of the internal flow path,
The fluid control valve in which the valve seat block is configured such that one of the pair of holding members is pressed by the valve seat block so that the fluid resistance is held between the pair of holding members. 청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 협지 부재의 일방이, 내부에 유체가 흐르는 내부 유로가 형성되어 있으며, 해당 내부 유로의 유입 개구의 주위에 상기 밸브 시트부가 형성된 밸브 시트 블록이고,
상기 한 쌍의 협지 부재의 타방이, 상기 내부 유로를 매개로 하여 상기 밸브체를 압압하는 다이어프램 구조체이며,
상기 밸브 시트 블록과 상기 다이어프램 구조체와의 사이에 상기 유체 저항이 협지되도록 구성되어 있는 유체 제어 밸브.The method according to claim 1,
One of the pair of holding members is a valve seat block having an inner flow path through which a fluid flows, and the valve seat portion formed around an inlet opening of the inner flow path,
The other side of the pair of holding members is a diaphragm structure for pressing the valve body via the inner flow path,
A fluid control valve configured such that the fluid resistance is sandwiched between the valve seat block and the diaphragm structure. 청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 협지 부재 중 어느 하나가, 상기 압력 센서를 수용하는 수용부와, 상기 수용부와 상기 밸브 내 공간을 연통시키는 연통부를 구비하는 유체 제어 밸브.The method according to claim 1,
Any one of the pair of holding members includes a receiving portion for accommodating the pressure sensor, and a communication portion for communicating the accommodating portion and the space inside the valve.
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